Інженерний гайд з вибору матеріалів для 3D‑друку: PLA, PET‑G та ABS

У галузі адитивних технологій існує багато матеріалів під різні потреби: 

PLA — найпростіший у друці, екологічний (зроблений на основі кукурудзяного крохмалю) та естетичний, проте чутливий до тепла та крихкий;

PET‑G — баланс міцності, гнучкості та хімічної стійкості; 

ABS — найкращий для високих температур і ударостійкості, але вимагає закритої камери принтера та хорошої вентиляції.

Короткий інженерний  посібник для оптимального вибору:

• Питання, які варто відповісти перед вибором: для чого деталь (декор чи функція), які навантаження (статичні чи ударні), робоча температура, чи потрібна хімічна стійкість та водостійкість, чи є можливість друку в закритій камері?

• Рішення по пріоритетах: якщо необхідна простота і вигляд, то ваш вибір - PLA; якщо потрібна базова гнучкість і надійність у вологому середовищі, то це -  PET‑G; якщо ж потрібна теплостійкість і ударна міцність – обирайте ABS. Зокрема, ABS витримує температури до 85°C , тоді як PLA розм’якшується вже при 50°C. Саме тому ABS обирають для деталей, що працюють під капотом авто або біля нагрівальних елементів.

Таблиця 1. Порівняльні характеристики основних матеріалів для 3D-друку

Проєктування в адитивному виробництві — це управління компромісами. Інженер повинен чітко розставляти пріоритети між жорсткістю, ударною в'язкістю та температурною стійкістю, враховуючи технологічні обмеження обладнання. Недотримання параметрів термокамери або режимів сушіння нівелює будь-які переваги високоефективних полімерів.

Ризики, обмеження та практичні поради на “хлопський розум”:

• PLA: ризик деформації в теплих умовах (в автомобілі, на сонці); зберігати сухим, бо вбирає вологу.

• PET‑G: може тягнутися при навантаженні; налаштуйте ретракт і температуру для чистих мостів.

• ABS: сильний запах і випари при друці; без закритої камери принтера — велика ймовірність відшарування і деформації.

Порада: тестуйте критичні деталі невеликою партією, перевіряйте орієнтацію друку та параметри шарів; для механіки враховуйте напрямок шарів при розрахунку навантажень.

При огляді матеріалів, не можемо оминути питання: міцності та жорсткості (Таблиця 2).

Таблиця 2. Порівняльна таблиця

*Обидва параметри описують механічну поведінку матеріалу під навантаженням, і в обох випадках використовується одна й та сама система одиниць вимірювання (МPa) — напруження (stress), тобто сила на площу. Але: міцність — це граничне значення перед зламом; жорсткість — це нахил кривої деформації на початку навантаження.

Рисунки 1-3. Паутинкові діаграми з основими технічними характеристиками

Підписуйтеся на канал та дивіться наші огляди на YouTube:

Гайд по базовим філаментам: 

Також, важливо що для матеріалів 3D‑друку найважливіші три тести:

1.     Розтяг — щоб зрозуміти міцність шарів. 

2.     Згинання — щоб оцінити реальну жорсткість і крихкість.

3.     Ударний розлом — щоб визначити, як деталь поводиться при раптових навантаженнях. 

Результати тестування виробники прописують у «Технічних паспортах». Наприклад, вичерпний перелік паспортів є на сайті китайського виробника BambuLab. До того ж, широкий асортимент їх філаменту є в продажі в нашому інтернет-магазині.

Ці три тести разом дають повну картину механічних властивостей надрукованої деталі.

З гайдом по розширеному переліку філаментів можна ознайомитися тут: 

Якщо ви хочете придбати філамент, обладнання чи витратні матеріали — завітайте до нашого інтернет-магазину https://3dwayshop.com.ua/ Також ви можете отримати детальну консультацію наших фахівців, звернувшись до нас https://3dway.com.ua/

Для оформлення замовлення та у разі виникнення будь-яких запитань пишіть або телефонуйте за номером: +38 (097) 334 13 61.